车牌提取算法

❶ 技术贴：详解什么才是车牌识别算法！

车牌识别是通过图像分割和图像识别理论，对带有车牌信息的车辆图像进行分析和处理，以确定车牌所在位置，并进一步提取并识别出字符信息。这一过程包含多个关键步骤，以下详细解释：

第一步：图像采集

图像采集方法分为静态模式和视频模式两种。静态模式下，通过触发设备（如地感线圈、红外或雷达）给相机发送信号，相机在接收到信号后抓拍图像。静态模式的优点是触发率高、性能稳定，但需要铺设线圈或安装车检器，工程量大。视频模式下，相机实时记录视频流，无需外部触发，施工方便。然而，触发率和识别率可能不如静态模式。

第二步：预处理

为了确保获得清晰的车牌图像，需要对相机和图像进行预处理。这包括自动曝光、自动白平衡、自动逆光和自动过曝处理，以及噪声过滤、对比度增强和图像缩放等。去噪方法有均值滤波、中值滤波和高斯滤波，增强对比度的技巧包括对比度线性拉伸、直方图均衡和同态滤波，图像缩放主要通过最近邻插值、双线性插值或立方卷积插值实现。

第三步：车牌定位

准确检测车牌区域是车牌识别的重要步骤。定位方法通常基于车牌字符与背景的交替出现、颜色和形状特征，使用投影分析、连通域分析和机器学习等算法。连通域分析通过检测并合并具有相同结构和颜色的连通域来定位车牌。机器学习方法通过从大量样本中提取特征，训练弱分类器为强分类器，用于扫描图像以定位车牌。排除噪声（如栅栏、广告牌）是定位的难点之一。系统通常会提供外部接口，允许用户根据现场环境自定义识别区域。

第四步：车牌校正

受拍摄角度、镜头等因素影响，图像中的车牌可能有水平、垂直倾斜或梯形畸变。进行车牌校正可以去除边框噪声，有利于后续字符识别。常用校正方法包括Hough变换、旋转投影、主成分分析和方差最小法，以及透视变换。这些方法分别通过检测车牌边框、投影分析、颜色特征和方差最小化实现畸变校正。

第五步：字符分割

在定位车牌后，需要提取并分离字符。基于车牌的二值化结果或边缘提取结果，利用字符结构特征、相似性、间隔等信息，进行字符分割。常用算法包括连通域分析、投影分析、字符聚类和模板匹配。污损车牌和光照不均是字符分割的挑战。

第六步：字符识别

对分割的字符进行归一化处理、特征提取和与字符数据库模板匹配。流行算法有模板匹配、人工神经网络、支持向量机和Adaboost分类。每种方法都有其优缺点。识别结果包括车牌号、颜色和类型。

第七步：输出

将识别结果以文本格式呈现，包括车牌号、颜色和类型信息。

以上步骤构成了车牌识别的基本框架。不同环境和需求可能需要调整和优化这些步骤。如果有更多问题或想了解更多，欢迎交流讨论。

❷ 车牌识别系统算法是什么-真地

汽车牌照自动识别技术
它是利用车辆的动态视频或静态图像进行牌照号码、牌照颜色自动识别的模式识别技术。通过对图像的采集和处理，完成车牌自动识别功能，能从一幅图像中自动提取车牌图像，自动分割字符，进而对字符进行识别。其硬件基础一般包括触发设备(监测车辆是否进入视野)、摄像设备、照明设备、图像采集设备、识别车牌号码的处理机(如计算机)等。

自动识别技术分为硬识别和软识别（其实两者是相辅相成的）
“硬件识别”就是通过独立的硬件设备，对所抓拍图片进行一系列的字符处理；目前停车场系统行业中硬件识别也分为两种，即带有单独的车牌识别仪和前端硬件识别两种。前端硬件识别一体式摄像机是将传统单独的车牌识别仪嵌入至摄像机中，实现前端硬件与摄像机一体化，完美实现图像抓拍、视频流传输、字符识别、道闸抬杆等一系列的工作。
“软件识别”可以理解为通过软件对车牌号码进行的，通过在电脑上安装一个配套的车牌识别软件，对抓拍的图片进行识别处理。其工作方式是通过摄像机连续抓拍多张照片，选择其中较为清晰的一张，然后通过电脑软件进行字符处理，实现车牌识别的。因为每次识别需要抓拍多张照片，因此软识别的速度较慢。而且软识别系统对所抓拍的图片要求也是极高的，必须极为清晰才能达到想要的效果。该系统对现场环境以及调试质量要求极高，在诸多环境不佳的场合都不适用，并且识别设备的摆放也是非常重要的。
软硬识别的对比：
1、分析识别模式
硬识别系统：采用视频流分析识别，对监控范围内的视频流进行全天候实时分析；
软识别系统：图片分析识别，对到达指定范围内的车辆进行拍照，再对照片进行分析；当车辆位置不佳时，识别易出错。
2、智能算法模型

硬识别系统：采用智能模糊点阵识别算法，准确率更高，识别率大于99.70％。很少需要人工干预。
软识别系统：OCR/字型拓扑结构识别算法，会频繁出现误识别情况，准确率低于90％。需要人工不断输入纠正后的号牌。
3、可靠性及稳定性：

硬识别系统：专用识别器采用TI 公司的高速DSP，双CPU控制，确保系统可靠性和稳定性。
软识别系统：软件识别，容易频繁出现死机等情况，需经常重新启动电脑，造成间断性系统瘫痪。

❸ 车牌识别算法的研究与分类

车牌识别系统要综合应用多种手段提取车牌区域，对汽车牌照的精确定位并最终完成对汽车牌照的识别。因此车牌识别系统要应对多种复杂环境，如车流量高峰期、照射反光、车牌污染等。利用模拟人脑智能的ANN，在识别车牌时能进行联想记忆与推理，能够较好地解决字符残缺不完整而无法识别的问题。

车牌识别方法的研究

车牌识别系统主要包括车牌定位、字符分割、字符识别等工作模块，同时系统统自身具有良好的维护性和扩展性，可在无需为车辆加装其他特殊装置情况下实现对车辆的自动检测。

车牌定位方法的研究

车牌定位就是把车牌区域完整的从一副具有复杂背景的车辆图像中分割出来，它是解决图像处理中的实际问题，其方法多种多样，当前最常见的定位技术主要有：基于边缘检测的方法、基于彩色分割的方法、基于小波变换的方法、遗传算法和人工神经网络技术等。

基于边缘检测的车牌定位方法：在对车牌进行定位前，先将汽车图像通过灰度变换、直方图均衡化等增强预处理，再经二值化，最后利用边缘检测算子对图像进行边缘检测。检测到边缘后在进行区域膨胀，腐蚀去无关的小物件，这时图像会呈现出多个连通的判断区域，最后找出所有连通域中最可能是车牌的那一个便可 。

基于色彩分割的车牌定位方法：主要由彩色分割和日标定位等模块组成，在进行色彩分割前，要先将原始图像从RGB色彩空间转换到HSV空间，再在HSV空间内进行色彩分析。具体的分割运算：依次将四种车牌底色中一种为基准，对图像中每一像素先对照表1进行色彩分量比较，对超出基准色限定范围的像素直接设置为背景色（白色），否则统计所有落在该区间内的像素三分量的均值，作为分割计算的颜色中心，再对所有区间范围内的像素计算其与颜色中心的色彩距离，若距离大于阀值，则设置为背景色，否则设置为日标色（黑色）

由于图像背景的复杂性，色彩过滤后的图像仍然可能包含多个可能的目标区域，需进一步使用车牌体态比特征对多个目标区域进行过滤。

基于小波变换的车牌定位方法：先将车辆图像转换成索引图像，然后对索引图像作用小波变换，获取图像在不同子带的小波系数。车牌识别特征提取就是基于汽车图像在小波变换后的LH高频子带，根据图像中车牌区域的小波系数幅值大、密度高的特点，可以通过作用一个阈值来滤掉非牌照候选区域的小波系数。通过小波尺度分解提出纹理清晰且具有不同空间分辨率、不同方向的边缘子图；再利用车牌日标区域具有水平方向低频、垂直方向高频的特点实现子图提取，最后用数学形态学方法对小波分解后的细节图像进行一系列的形态运算，进一步消除无用信息和噪声，以确定车牌位置。

基于遗传算法的车牌定位方法：车牌日标区域的主要特点有车牌底色往往与车身颜色、字符颜色有较大差异；另外牌照的长度比变化有一定范围，存在一个最大和最小长宽比。根据这些特点，可以在灰度图像的基础上提取相应的特征。还有车牌内字符之间的间隔比较均匀，字符和牌照底色在灰度值上存在跳变，而字符本身与牌照底的内部都有较均匀灰度。又由于车牌有一个连续或由于磨损而不连续的边框，车牌内字符有多个，基本呈水平排列，所以在牌照的矩形区域内存在较丰富的边缘，呈现出规则的纹理特征，因此在实际中我们只要先对彩色图像进行灰度化和二值化处理，采用反映不同疏密度的一维滤波器组在水平方向对二值图像进行滤波便可获得车牌图像的纹理特征向量，再对待定局部区域图像进行滤波处理获得其特征向量，将其与车牌特征描述向量进行比较就能得到该区域作为车牌区的可能性。

采用神经网络实现车牌定位算法：可采用对灰度图像直接感知的方法实现，即使用一个滑动窗口作为采样窗口(可根据车牌特征选择长条形或狭长形滑动窗口)，在灰度图像上依次移动，将窗口覆盖下的图像块作为神经网络的输入，所采用的BP网络是3层全连接前馈网络，其输入层神经元数日为滑动窗口的尺寸，其输出层神经元数日为l。当输出接近二分之一时，表示滑动窗口下的图像块属于车牌区域：当输出接近二分之一时，表示滑动窗口下的图像块属于背景区域。此算法的样本集的选择和搜索策略都是很重要的，这都会对定位效果有影响，因此首先要对车牌和北京交替反复采样，并且要在所选图像中尽量包括各种不同光照条件、背景复杂度和牌照颜色，以有利于网络实现泛化，这样可以加强网络的容错性；而对于搜索策略而言，由于车牌一般位于图像的中下方，因此一般采取白下而上遍历，这样不容易误将车型标志处定位为车牌区域，并且当遍历图像后出现不止一个候选车牌区域的时候，也应优先考虑最下的候选车牌区域。另外，由于神经网络具有一定的容错性，对于倾斜角度较大的车牌，要在神经网络处理之前先进行水平校正。

字符分割方法的研究

字符分割的任务是把多行或多字符图像中的每个字符从整个图像中切割出来成为单个字符。字符分割的算法很多，通常根据处理对象的不同采用不同的算法。常见的方法主要有：模板匹配法、水平投影法、聚类分析法、基于自适应退化形态特征的图像分割法等，在这里我们详细阐述前三种方法。

模板匹配法：此方法先在二值图像上计算竖直积分投影的平滑曲线，搜索平滑曲线的局部最小值得到一个波谷位置序列；再将相邻两个波谷分别作为左右边界提取出一组矩形区域；最后，根据一定的规则对矩形区域进行删除、分裂、合并及调整大小，从而实现对车牌区域的单字符分割。

水平投影法：此方法先自下而上再白上而下对车牌区域图像进行逐行扫描，找到并分别记录下扫描到的第1个白色像素点位置，确定图像大致的高度范围；在此高度范围之内再自左向右逐行扫描，遇到第1个白色像素时认为是字符分割的起始位置，然后继续扫描，直至遇到没有白色像素的列，则认为是这个字符分割结果。重复上述过程，直至图像的最右端，得到每个字符比较精确的宽度范围：在已知的每个字符比较精确的宽度范围内，再分别进行自上而下和白下而上的逐行扫描来确定每个字符精确的高度范围。

聚类分析法：此方法是按照属于同一个字符的像素构成一个连通域的原则，再结合先验知识，字符的高度、间距的固定比例关系等，来逐个分割车牌区域中的字符的。